Short‐Range Order in Binary Solid Solutions The Change of Electronic Density of States on Ordering

Abstract

Concentration dependences of the electronic density of states near the Fermi level and the Cowley short-range order parameters are presented for the Ag-A1 solid solutions after varius thermomechanical treatments. The density of states is calculated from the data of the electronic heat capacity. The results obtained are analysed alongside with similar results for the Cu-Al solid solutions. It is shown that the electronic density of states decreases with ordering in the alloys. This decrease attains 40% for some alloys and treatments. The concentration dependences of the electronic density of states are non-monotonous. A minimum is observed in the range where the short-range order is essential. The explanation of these results is given in terms of the inhomogeneous order model. According to this model regions with different types of SRO are formed in a-solid solutions. In the ideal case the type of ordering in these regions corresponds to higher concentration phases, while the ordering in the r-solid solution corresponds to a superstructure of LI,-type. The order type of these regions is defined by the temperature and concentration of the alloy. The model explanations are confirmed by calculations based on formulas obtained with the experimentally measured short-range order parameters.

Criterion of applicability of coherent-potential approximation at low impurity concentrations

“…Since the CPA was supposed to fail near the band edges according to [5], it was suggested that this expression can be used to judge the CPA's validity. This criterion was successfully implemented in a series of CPA-based calculations for short-range order alloys [10,11]. Nevertheless, its physical meaning remained quite vague and it was not clear how close one could approach unity and still rely on the CPA results.…”

Influence of the Short-Range Order on Change of Residual Electroresistance in Binary Solid Solutions

“…Теоретическими исследованиями показано [11][12][13], что при однородном ближнем упорядочении на кривой плотности состояний появляется провал, при попадании в который уровня Ферми плотность состояний должна уменьшаться. Экспериментально показано, что при ближнем упорядочении сплавов Cu-Al, Ag-Al и Fe-Al, действительно, плотность состояний, в общем, уменьшается [14,15]. Однако, на-пример, для сплавов Cu-Al, независимо от исходного состояния, концентрационные зависимости γ немонотонны: вначале γ растет, проходит через максимум, затем уменьшается, достигает минимума, после чего снова возрастает.…”

“…При этом положение и величина, как максимума, так и минимума кривой для различных обработок отличаются. Кроме того, если до 12 ат.% Al для деформированных сплавов всех концентраций плотность электронных состояний наибольшая, то для деформированных сплавов, содержащих 15 и 17 ат.% Al, она больше, чем для закаленных от 500°С, но меньше, чем для закаленных от 650°С [14].…”

“…1 и 2).Во-вторых, кратковременный низкотемпературный отжиг сплавов Cu-15 ат.% Al и Ag-15 ат.% Al, закаленных от температур, для которых остаточное электросопротивление достигает максимального значения (500 и 310°С, соответственно), обуславливает сильное уменьшение интегральной интенсивности диффузного рассеяния. Аналогичный эффект наблюдается также при отжиге сплава Ag-15 ат.% Al, закаленного от других температур (рис [11][12][13][14]…”